歐姆龍:開發(fā)乒乓球機(jī)器人 實(shí)現(xiàn)人機(jī)最佳默契
乒乓球機(jī)器人的開發(fā)項(xiàng)目啟動(dòng)后不久歐姆龍工程師就能夠依據(jù)傳感器和控制器的計(jì)算,控制機(jī)器揮拍。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/275040.htm不過,雖然進(jìn)行了多次嘗試,機(jī)器人總是無法將球擊回,甚至接不到球。如果是兩人對壘,很容易完成連續(xù)對攻,而人與機(jī)器的對決則需要高水平的技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。
過程是這樣的。首先,傳感器檢測到有球打過來,然后計(jì)算出如何擊回??刂破髟俑鶕?jù)計(jì)算數(shù)據(jù)控制機(jī)器人擊球。這種控制必須是極其精準(zhǔn)的,要在1/1,000秒給出回球方案,整個(gè)對攻才能完成。
柴田工程師(Yoshiya Shibata)負(fù)責(zé)開發(fā)乒乓球機(jī)器人,他回憶說開發(fā)過程中最困難的部分是找出機(jī)器人擊不到球的原因。
“我們不能確定問題是由于擊球位置或者時(shí)間的計(jì)算方面出現(xiàn)偏差,從而給出了錯(cuò)誤的擊球命令。另外在指令發(fā)出和機(jī)器人行動(dòng)之間還有一個(gè)時(shí)間差。由于乒乓球始終不停地在移動(dòng),在1/1,000秒的時(shí)間精度內(nèi)出現(xiàn)的問題,想找出原因是極具挑戰(zhàn)性的。”
一臺能計(jì)算出合理擊球位置的機(jī)器人
乒乓球機(jī)器人的最大特點(diǎn)是它要與人類共同完成一個(gè)目標(biāo):持續(xù)的乒乓球游戲,并通過計(jì)算判斷如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),最重要的是讓機(jī)器檢測到人的位置并采取合理的動(dòng)作。乒乓球機(jī)器人要掌握(定位)對手的站位和球拍的位置,三維地分析并預(yù)測球的運(yùn)動(dòng)軌跡?;谶@些數(shù)據(jù),機(jī)器人完成高速和高精度的計(jì)算并實(shí)施控制。只有這些步驟在1/1,000秒的時(shí)間內(nèi)完成并精準(zhǔn)同步,機(jī)器人才不會失球。
通過精確控制,對手如果擊出一個(gè)慢球,機(jī)器人就回一個(gè)慢球;如果對手打出一個(gè)快球,機(jī)器人也回?fù)粢粋€(gè)快球;無論對手是大人還是孩子,機(jī)器人總能打出讓對方接得住的球。
柴田接著說:“即使一個(gè)球員打出一個(gè)壞球,球的軌跡讓機(jī)器人無法回球,那么機(jī)器人將完全張開手臂以示挽回一個(gè)壞球。畢竟,直接無視壞球,就太沒有體育精神了,不是嗎?”
歐姆龍的工程師認(rèn)為, 將合作的功能植入機(jī)器,使機(jī)器真正成為對人類有益并值得依賴的伙伴。
我們希望實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器的和諧默契,讓先進(jìn)的技術(shù)為人類提供更廣泛的服務(wù)
以投球機(jī)為例,它向投手拋出一個(gè)球。
許多這樣的機(jī)器只會不停地拋球,即便擊球手正在系鞋帶,還沒有準(zhǔn)備好。所以當(dāng)我們需要系鞋帶時(shí),為了避免機(jī)器持續(xù)拋球,必須先按下暫停按鈕或者離開擊球位置。
實(shí)際上,我們今天享受到的自動(dòng)化帶來的便捷,仍然缺乏對用戶全面的考慮,同時(shí)也很少與用戶進(jìn)行合作。
“但在不久的將來,人們只需簡單地告訴機(jī)器他們想要機(jī)器做什么,就可以控制各種各樣的設(shè)備。我們將努力推進(jìn)人與機(jī)器之間的配合,使復(fù)雜的邏輯易于操作”柴田總結(jié)道。
歐姆龍工程師將繼續(xù)挑戰(zhàn)自我,創(chuàng)造一個(gè)“人機(jī)默契”的光明未來。
評論